CN1258787A - 储心式孔底双循环工程钻头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储心式孔底双循环工程钻头,其特征钻头的中央为局部反循环取心钻进;外围为正循环无岩心钻进,钻头的刃具为斜阶梯刀排,对岩土呈雕刻式克取,于向心有推挤力,因而能促使岩石产生体积破碎,借以提高钻速。钻进时岩心被浮入岩心笼储存,清孔时加笼衬则可沉渣。所以它是一种集钻进、捞渣和取心或收集岩样于一体的高效、多功能工程钻头。
Description
本发明涉及一种用于施工钻孔灌注桩的大直径工程钻头,它具有钻进岩土,浮心储样,清孔捞渣等多功能和准确提供嵌岩地质资料的新特点。
现行工程钻头从结构形式上多为无岩心钻头,其钻头中心的线速度为零,当岩石坚硬难以压碎时,钻头则滞钻,钻速很低;从水路设计上多为单循环(正循环或反循环,两者只能实施其一)。由于冲洗液单向循环,其动力面积所占比例小,冲渣力弱,容易糊钻。此外,用筒状钻头取心,由于岩心难断,所以使用不广。
本发明的目的,是提供一种具有正反双循环功能的钻头,使其在钻进时,以正循环水路在外环隙排渣,同时又以反循环水路在内环隙浮举岩心。外环为全面钻进,内环为取心钻进。其特点是消除了钻头的滞钻区,并能提取桩底入岩的岩样资料,为可靠落桩提供了地质依据。
本发明的目的,可以通过以下方案达到:
本发明的工程钻头是由双壁分流管、斜阶梯刀排和岩心笼组装而成的三翼或四翼中空钻头,并备有笼衬用于清孔作业。
双壁分流管的作用是传递扭矩,自动定尺断心,水力输送岩心和清渣提砾等。
斜阶梯刀排用螺栓固定于翼片上。它的特点是合金呈阶梯排列成斜刃,刃口向心,工作面呈阶梯环形锯齿状,借助刀排的向心推力,促成岩土的体积破碎。
岩心笼是钻头的骨架。钻进时用于贮存岩心和卵砾石;清孔时用于沉淀钻渣。
下面结合附图对本发明做进一步描述:
图1是本发明贮心式孔底双循环工程钻头结构图。
本发明工程钻头图1是以双壁分流管(1)为主体,焊接岩心笼骨架(2)和翼片(3)而成品,并备有斜阶梯刀排(3-1)供钻进更换;备有笼衬(4)用于终孔后专门捞渣。
双壁分流管是本发明工程钻头的关键构件,它由外管(1-1),内管(1-2),唇刀(1-3)组成。内外管之间的环隙是过水通道,冲洗液从环隙射入孔底,然后向双壁管(1)的内外环空分流。向管外分流的冲洗液呈正循环态势;向管内分流的冲洗液呈局部反循环态势。内管(1-2)是一根有一定曲率半径的弯管,上端与外管的窗口焊合。当岩心长度达2d时会自动碰断溢出,落于岩心笼(2)内。
从图可知,岩心笼(2)由横管(2-1)、立管(2-2)、护圈(2-3)、网筋(2-4)以及翼片(3)组焊而成。双壁管(1)的外径是固定的,岩心笼的外径则根据工程需要而变化。
翼片(3)用于安装斜阶梯刀排(3-1),刀排刃角线与垂线斜交,钢体呈阶梯状斜口,嵌锒八角柱状硬质合金。
备用笼衬(4)用钢板焊制,其规格形状以能胎入岩心笼为准。清孔作业时,先将笼衬(4)胎入岩心笼(2)内,由于内外环均有一定的间隙,冲洗液则可从双向冲渣入笼,因此清孔周期可缩短,清孔质量反而高。
图2是本发明贮心式孔底双循环工程钻头翼片(3)安装的刃具,即斜阶梯刀排,底端锒有硬质合金片(3-1-1)和(3-1-2)、钢体用螺杆固紧于翼片(3)上,磨钝后可以修磨或更换。
图3是本发明贮心式孔底双循环工程钻头岩心笼(2)的衬套,在专门清孔作业时使用。
Claims (7)
1、一种储心式孔底双循环工程钻头,包括双壁分流管(1)、岩心笼(2)、翼片(3)及其斜阶梯刀排(3-1),组焊和装配后成为三翼或四翼中空锥状阶梯钻头,其特征冲洗液送至孔底后可分流成管外正循环,管内反循环。
2、根据权利要求1的储心式孔底双循环工程钻头,其特征在于双壁分流管内的岩心能自动定尺于2d长度受偏心挤力折断,并随反循环液流溢出管口落于岩心笼(2)内。
3、根据权利要求1的储心式孔底双循环工程钻头,其特征在于翼片(3)安装的斜阶梯刀排(3-1),刃口向心,钻进时使孔底工作断面呈阶梯环形锯齿状。
4、根据权利要求1的储心式孔底双循环工程钻头,其特征在于岩心笼(2)从外周及底部铺焊网筋,用于贮存岩心或粒径大于网格尺寸规格的卵砾石。
5、根据权利要求1的储心式孔底双循环工程钻头,其特征在于岩心笼(2)胎入笼衬(4)后即可成为双向冲渣沉淀的高效清孔钻具。
6、根据权利要求1的储心式孔底双循环工程钻头,其特征双壁分流管(1)底部安装的岩心挤断器(1-2)是可以更换的。
7、根据权利要求1的储心式孔底双循环工程钻头,其特征它的结构横管与立管是与双壁分流管(1)的水路相通的,能把冲洗液导入钻头的外缘冲洗,以提高孔底冲洗动力面积的比例。
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PB01 | Publication | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |